钢带式精还原退火炉操作说明书

钢带式精还原退火还原炉操作使用说明书

二O O六年十一月

一、二次还原工艺概述及功能

在铁生产中二次还原是铁粉生产最重要的工序之一，其主要任务是提高铁粉总铁含量。降低碳含量和降低硫含量，消除海绵粉碎中的加工硬化，从而提高铁粉压缩性、成型性和其它物理性能。在二次还原炉中主要控制三项因素，即还原温度、还原气氛和还原时间。

1、还原温度：

二次还原温度对降氧、碳、硫都起着关键作用。

1）降氧化学反应：

H2+FeO→Fe+H2O —△Q为吸热反应需较高温度，H2的活性随着温度升高而加大。

2）降碳化学反应：FeC+H2O→Fe+CO2↑+H2↑

FeC+FeO→Fe+CO2↑

该反应都需在较高温度下进行，所以采用较高温度是为了得到低氧、硫、碳的高压缩性能铁粉。

本炉设计温度为1000℃，使用温度为900℃±1℃。

2、还原气氛：

采用氨分解气体为还原气体，分解温度因在900℃以上，残氨含量控制在10PPm以下。露点控制在-60℃以下，同时液氨须除油、除水，当还原气向进料端流动与铁粉相向而行，还原气与高温铁粉充分接触露点也逐渐提高。这有利于脱氧、脱碳的进行。

3、还原时间：

在保证脱氧、脱碳充分的前提下，结合产量和效益，把高温还原时间订为60分钟是合适的。

在使用温度为900℃±1℃，高温为60分钟，采用优质的氨分解气体能生产出优质二次还原铁粉。

一次还原铁粉的质量，也是二次还原铁粉质量的保证。一般应控制在：TFe≥97.80%,C≤0.15%, S≤0.02%, H损≤0.80%

二次还原对盐酸不溶物作为不大，因此盐酸不溶物应由一次还原铁粉严格控制。

二、设备工艺概括：

本设备是高性能铁粉生产中最关键的设备之一，铁粉精还原是还原铁粉和雾化铁粉生产过程中的关键工序，经过该工序的处理，铁粉的氧、碳、硫含量进一步降低，铁含量相对提高，同时前道工序产生的铁粉加工硬化得到消除，大大提高并改善铁粉的化学成分，物理与工艺性能。

该设备结构先进，产量大，便于工艺调节和质量控制等特点，具有维修方便、成本低、安全可靠，防止铁粉粘钢带等功能。

带式炉的结构大致为五个工作带和四个系统，在长度方向划分装料带、加热带、空冷带、速冷带、出料带。就设备整体运行而言，包括炉腔加热系统、钢带传动系统、保护气体系统、自动控制系统等组成。

三、设备技术简要

（一）、设备主要技术规格

1、铁粉产量：≥年产5000吨

2、铁粉料层厚度：20－40mm

3、加热方式：节能电加热方式

4、加热功率：630KW（MAX）

5、还原温度：900℃—1000℃（Max）

6、冷却方式：夹套水冷

7、钢带速度：30—300mm/min连续可调整

8、钢带宽度：1000mm

9、带钢厚度；1.5mm

10、钢带材质：1Cr18Ni9Ti或SUS310s

11、布料宽度：860mm

12、钢带调速装臵：变频调速

（二）、炉子结构

带式炉的结构大致分为五个工作带和四个运行系统，在长度方向划分为装料带、加热带、空冷带、速冷带、出料带。就设备整体运行而言，包括炉腔加热系统、钢带传动系统、保护气体系统、自动控制系统等组成。

1、装料带

装料带包括装料台、进料段，进料段上装有一个上下可调的布料挡板用于调整料层的厚度。

2、加热带

炉子采用节能型电加热方式，电加热功率为630KW(MAX)。整个加热带分为五个加热区，马弗连接处采用密封法兰与炉内气氛隔绝。这样外部空气不能进入马弗内部，保证了生产的安全。

3、空冷带

采用一段不锈钢壳体与水冷连接起来，铁粉在这里被缓慢冷却后再进入水冷带快速冷却。在水冷带连接处通入H2。

4、水冷带

水冷带采用双层结构和活动的顶盖，方便检修除垢，冷却水从底部流入，其流动方向与钢带运行方向相反，从侧面溢出孔流出。

5、出料带

出料带为碳钢气密性结构，在钢带出口处设臵两套多层布帘密封装臵和舌簧式密封装臵以及辊式密封系统。

从出口处出来的铁粉落入出料破碎设备进料口，钢带经过主传动轮从炉子底部返回。

6、炉膛加热系统

炉壳采用钢板焊接结构，炉墙砌体为四层砖加高温硅酸铝纤维毡，内层用高铝质耐火砖，中间采用莫来石绝热砖，外层采用轻质粘土保温砖，最外层为硅酸铝保温板，炉顶采用陶瓷纤维折叠块结构，马弗放臵于保温材料之中，增加了保温性能。加热分为五个区，每区独立加热控温和测量，具有控温精度高，温度均匀性好。

7、钢带运行系统

在炉子的进料端和出料端分别有两个空心钢筒，它们是钢带的两个主要支撑点，炉尾的钢筒为主动轮，炉头的钢筒为被动轮，采用变频调速电机和星型减速机传动大扭距大速比。

8、保护气氛气体系统

炉膛内的保护气氛气体有纯N2和H2+N2混合气体，N2用于吹洗炉膛，H2+N2用于还原铁粉。

炉子在通入还原气体之前，必须先用纯N2吹洗炉膛，等炉膛内的O2全部赶走后，方可送还原气体。当炉子因停电时，应立即向炉内充N2。炉子设计纯N2系统是为了避免空气与还原气体混合发生事故。

炉子保护气氛入口的氢气和氮气的配臵如下：

停电和吹洗炉膛N2入口在水冷段和空冷段结合处

密封N2入口在钢带出口密封处（连续共气）

炉子配有一个开式气氛控制盘，控制盘上装有用于控制气氛的各种必要设备，包括流量计，调节阀等。

9、控制系统

整个控制系统中，温度控制采用测温热电偶、智能型自整定专家PID调节器、可控硅功率调整器构成单回路调节系统，使炉子温度控制具有调节参数自动整定，温控精度高。炉温采用五段五点控制。加热系统采用三相两控结合智能周波分配控制方式。钢带调速采用变频调速控制并使用智能显示仪表显示钢带速度。

四、控制柜简介

控制柜上装有总电源电流、电压表，钢带速度显示表、给料机速度显示表以及五个温区的温度控制仪表和相应温区的电流、电压表。另外还有相应的控制开关和调节旋钮、指示灯等。

1-5号区的温度控制表用于自动控制1-5区的温度，当温度高于1050℃时自动切断加热控制信号。各个温区的电流电压表监视各个温区的电加热体的工作情况，各加热区的指示灯用于指示该区是